專利名稱：大功率紅外激光硬膜窗口及透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所述的硬膜窗口及透鏡屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，窗口和透鏡都用于大功率紅外激光器的制造及其應(yīng)用。
國內(nèi)外現(xiàn)有的技術(shù)概況是用于CO2激光器，CO激光器和化學(xué)激光器等等激光器的普通窗口及透鏡，由基體和基體表面的膜層(通稱介質(zhì)膜)組成，其基體材料采用象ZnSe、GaAs、CdS、CdTe這樣的半導(dǎo)體材料，介質(zhì)膜材料則采用氟鹽(如BaF2或ThF4，其中ThF4屬放射性物質(zhì))和半導(dǎo)體材料(如CdS、ZnSe、Ge、ZnS等)的組合方式，即多層介質(zhì)膜中采用一層半導(dǎo)體材料一層氟鹽材料交替鍍制。由于氟鹽能溶于水，致使這種膜易潮解甚至脫落;并且這種材料的質(zhì)地較軟、被大氣中的粉塵或激光加工時產(chǎn)生的噴濺物玷污后不能清洗，這兩種原因?qū)е缕胀ù翱诩巴哥R的使用壽命較短，并且不適應(yīng)較惡劣環(huán)境下使用。窗口及透鏡都是激光器的關(guān)鍵元件，價格較貴。經(jīng)調(diào)查目前國內(nèi)外尚無其它類型的固體材料制成的窗口及透鏡。
本發(fā)明的目的是提供一種新型的硬膜窗口及透鏡，它們具有在濕度大的空氣中不潮解脫落、在粉塵物質(zhì)玷污后能清洗的優(yōu)點(diǎn)，延長了使用壽命，擴(kuò)大了使用范圍、使大功率紅外激光器的工業(yè)應(yīng)用和其它應(yīng)用更為廣泛，社會效益和經(jīng)濟(jì)性好。
本發(fā)明的內(nèi)容是將拋光后的GaAs或ZnSe、或CdS、或CdTe基體(平面鏡或球面鏡，其中平面鏡指基體兩面均為平面，球面鏡指基體兩面為球面或一面為球面另一面為平面)進(jìn)行硬膜鍍制，膜層材料全部采用性能穩(wěn)定，吸收系數(shù)小的半導(dǎo)體材料，主要為CdS、CdTe、ZnS、ZnSe、GaAs、Ge六種，鍍制方法分為蒸發(fā)鍍和濺射鍍兩種，每次鍍制時采用其中一種鍍制方法。其具體步驟是將基體的一面鍍制第一層半導(dǎo)體材料膜(材料為上述六種中的一種)，然后鍍制第二層半導(dǎo)體材料膜(材料為上述六種中的另一種)，再鍍制第三層，第三層的材料可與第一層相同、也可以不同、但與第二層不同。(注后一層膜材料應(yīng)與前一層膜材料不同，如相同則為同一層膜了。)如此交替鍍制，直至根據(jù)需要所確定的第m層(m為大于或等于零的整數(shù));鍍完基體的一面后，再鍍制基體的另一面，這一面的鍍制方法類似于前一面的鍍制方法，亦采用半導(dǎo)體材料的交替鍍制，層數(shù)也根據(jù)需要鍍制到第n層(n為大于或等于零的整數(shù)、m可與n相等、也可以與n不相等、m+n大于等于1)。上述各膜層的厚度，根據(jù)需要確定。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.全部膜層都采用半導(dǎo)體材料鍍制成的硬膜窗口及透鏡性能穩(wěn)定放在水中和潮濕空氣中不發(fā)生潮解和脫膜，使用壽命至少延長一倍，克服了含氟鹽材料鍍制的窗口及透鏡易潮解脫落的主要缺點(diǎn)。2.半導(dǎo)體材料鍍制的薄膜被玷污后可以清洗，對延長使用壽命起了輔助作用。3.半導(dǎo)體材料無放射性污染、克服了含放射性材料ThF4的窗口及透鏡在鍍制、存放、使用及報廢后處理中必須加強(qiáng)防護(hù)的弱點(diǎn)。4.由于采用了全半導(dǎo)體材料鍍膜，其材料的生產(chǎn)和膜層鍍制可全部在國內(nèi)實施、不需要進(jìn)口國外含ThF4的窗口及透鏡，并且半導(dǎo)體材料膜層的鍍制不增加成本，延長了使用壽命，具有合理的經(jīng)濟(jì)性和一定的社會效益。
本發(fā)明的最佳實施例子為在GaAs基體的兩面分別鍍?nèi)龑影雽?dǎo)體膜，膜層次序為第一層鍍ZnSe，第二層鍍GaAs，第三層又鍍ZnSe各層光學(xué)厚度均為2.65μm，鍍好后的成品即可作為CO2激光器的全透窗口。
權(quán)利要求
1.一種由基體和基體表面的介質(zhì)膜組成的大功率紅外激光窗口及透鏡，其特征在于膜層全部采用半導(dǎo)體材料。
2.按照權(quán)利要求1所述的大功率紅外激光窗口及透鏡，其特征在于半導(dǎo)體采用CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、GaAs、Ge六種材料。
3.按照權(quán)利要求2所述的六種半導(dǎo)體材料，其特征在于每次鍍膜選用其中街只蛄街忠隕系牟牧稀
4.按照權(quán)利要求2所述的六種半導(dǎo)體材料、其特征在于鍍制方法不僅可以采用通常的蒸發(fā)鍍方法，而且可以采用較為先進(jìn)的濺射鍍方法。
全文摘要
本發(fā)明所述的硬膜窗口及透鏡屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，窗口和透鏡都用于大功率紅外激光器的制造及其應(yīng)用。(紅外激光器指象CO
文檔編號G02B1/10GK1037055SQ8810209
公開日1989年11月8日 申請日期1988年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月22日
發(fā)明者陳清明 申請人:清華大學(xué)